Senstant žmogaus organizmui, daugelis gyvybiškai svarbių procesų ima lėtėti arba sutrikti – audinių regeneracija nėra išimtis. Naujo tyrimo autoriai pristato viltingą metodą, kuris galėtų vėl „įjungti“ šiuos svarbius atsinaujinimo mechanizmus.
Kalifornijos universiteto San Franciske mokslininkų komanda nustatė keturis transkripcijos faktorius – baltymus, reguliuojančius kitų genų aktyvumą, – kurie pasižymėjo ryškiu ląsteles atjauninančiu poveikiu.
Padidinę vieno iš šių transkripcijos faktorių gamybą senų pelių kepenų ląstelėse, tyrėjai pastebėjo reikšmingų teigiamų pokyčių: gerokai sumažėjo riebalų sankaupos ir fibrozė (randėjimas), pagerėjo gliukozės toleravimas. Tai požymiai, rodantys, kad kepenų būklė artėja prie jaunesniam organizmui būdingos.
Komanda taip pat keitė visų keturių transkripcijos faktorių lygius laboratorijoje augintose žmogaus fibroblastų ląstelėse. Fibroblastai sudaro jungiamąjį audinį ir veikia tarsi „pastolinis karkasas“, padedantis palaikyti kitų ląstelių ir organų struktūrą. Ir šiuo atveju užfiksuota daug atjaunėjimo požymių: pagreitėjo ląstelių dalijimasis, suaktyvėjo energijos apykaita.
Pakeitę genų raišką mūsų nustatytais transkripcijos faktoriais, pasiekėme, kad seni fibroblastai elgtųsi tarsi jaunesni, o tai pagerino ir senų pelių sveikatą
, – aiškina biochemikas Hao Li.
Siekdami atrasti svarbiausius keturis transkripcijos faktorius, mokslininkai pirmiausia palygino senas ir jaunas žmogaus fibroblastų ląsteles. Tam pasitelktas kompiuterinis modelis, leidžiantis įvertinti, kaip su amžiumi kinta genų raiška.
Taip sudarytas maždaug 200 galimų transkripcijos faktorių sąrašas – kandidatų, galinčių reguliuoti ląstelės „jaunatviškumą“. Vėliau šie veiksniai buvo sistemingai „įjungiami“ ir „išjungiami“, stebint, kaip kinta ląstelių būklė, kai jose gaminami skirtingi transkripcijos faktoriai.
Eksperimentai leido išskirti keturis pagrindinius transkripcijos faktorius, kuriuos tyrėjai nagrinėjo išsamiau: E2F3, EZH2, STAT3 ir ZFX. Pakeitus šių baltymų lygius pelių kepenų ląstelėse ir laboratorinėmis sąlygomis auginamuose žmogaus fibroblastuose, ląstelių būsena pasislinko „jaunesnės veiksenos“ link.
Tai, kad šių baltymų poveikis pasireiškė ir skirtingose rūšyse, ir skirtinguose ląstelių tipuose, leidžia manyti, jog gali būti aptiktas savotiškas universalus „brėžinys“, kurį ateityje būtų galima taikyti senų ląstelių jaunatviškai būklei atkurti.
Mūsų rezultatai rodo, kad ląstelių ir audinių atjauninimui skirtingoms rūšims gali būti būdingas bendras molekulinių reikalavimų rinkinys
, – rašo tyrėjai publikacijoje.
Vis dėlto tai dar ankstyva tyrimų stadija. Kol kas nekalbama nei apie žmogaus gyvenimo trukmės didinimą, nei apie galimybę atauginti galūnes ar atjauninti visą organizmą – išvados paremtos tik kelių ląstelių tipų duomenimis.
Taip pat būtina įvertinti ilgalaikį saugumą. Eksperimentai su pelėmis truko vos kelias savaites, todėl kol kas neaišku, kokias pasekmes toks ląstelių atjauninimas galėtų sukelti per ilgesnį laikotarpį. Be to, žinoma, kad pernelyg intensyvus ląstelių augimas, susijęs su EZH2 aktyvumu, gali būti siejamas su didesne vėžio rizika.
Vis dėlto, pasaulio populiacijai senstant, o žmonėms gyvenant vis ilgiau, galimi būdai ilgiau išlaikyti kūną sveikesnį yra verti nuoseklių ir išsamių tyrimų.
Mūsų darbas atveria įdomių galimybių geriau suprasti ir galiausiai sulėtinti ar net atsukti atgal su amžiumi susijusių ligų vystymąsi
, – pabrėžia biochemikė Janine Sengstack.
